熔融石英陶瓷的性能及其应用

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1、现代技术陶瓷!""#年第$期%总第&"#期’综述与述评熔融石英陶瓷的性能及其应用吕锋#，$吴翠珍$王瑞瑞利$%#山东大学材料学院，济南$&’’(#；$中材高新材料股份有限公司，淄博$&&’!#)摘要*介绍了石英陶瓷的性能特点、制备过程及应用领域关键词*石英陶瓷+性能+应用熔融石英陶瓷是在#,(!年后才发展起来的一种&!3微粒具有很好的结合性能，在此种泥浆中，粗颗粒以石英玻璃为原料特种耐火材料，采用陶瓷的生产工也不会因重力而很快沉降，当小于&!3的微粒较少，艺制造的，其成本要比透明石英玻璃制品低很多，甚粗粒多时，在浇注过程中，泥浆即发生沉淀现象，造成至低#’-#’’倍

2、。它不但具备了石英玻璃的优良特注坯密度与气孔率的不均匀。当小于&!3的微粒太性，如线胀系数小，具有优良的热稳定性、电性能、核多，则因其脱水困难，造成脱模时间过长，并且在烧成性能以及耐化学侵蚀性。而且还具有一些石英玻璃制中，熔融石英还易转化成方石英，造成析晶。因而，泥浆品所缺乏的性质。如石英玻璃制品在使用时发生失过细，对干燥和烧成均不利。泥浆的密度要适宜，在泥透，即损坏报废，而石英陶瓷制品即使发生析晶也仍浆粒度组成合适，流动性良好时，泥浆的密度越大，注可使用。此外，由于熔融石英陶瓷导热性差，因此可应坯密度越高。当泥浆密度越小时，易造成注坯空心，而用到宇宙飞船，火箭，导

3、弹，原子能工业，电子工业，以且脱模时间也长。当泥浆的密度大时，流动性差，泥浆及一般冶金，建材与化学工业，是一种很有前途的材易发生触变。料/#，&0。泥浆的温度是影响泥浆流动性的外界因素，对注浆泥料性能及浇注操作影响甚大，因此，必须维持注浆#熔融石英陶瓷的制备室内温度在一定范围内。由于熔融石英泥浆易凝结成块，因此磨好的泥浆，生产石英陶瓷按照成型方法来分：泥浆浇注成型、在球磨停止转动后，应及时倒出，不宜在球磨机中存注凝成型、蜡注成型、半干法成型、等静压成型、热压成放。根据同一道理，从球磨倒出的泥浆应尽快进行浇型与捣打成型等。为了提高制品的强度与降低气孔率，注，不宜存放。

4、也采用将烧后制品用有机或无机溶液进行浸渍的方%$)浇注成型：浇注成型工艺一般采用石膏模振动法。目前，在实际生产当中，最常用的成型方法是泥浆浇注，在浇注时，采取一次注浆和压力成型法，将性能浇注成型法和注凝成型法。适合浇注要求的泥浆倒入石膏模内并进行振动。#.#注浆成型法%!)干燥：由于硅胶粒子脱水困难，因此脱模后的工艺流程：砖坯应缓慢自然干燥一段时间，当自然干燥水分脱去制浆!成型!干燥!烧成!成品5’4后，坯体可进入烘室在6’-#$’7下进行干燥，直%#)泥浆制备一般采用$种方式：一步制浆和两至制品中的含水量达到要求后，即可入窑烧成。在干燥步制浆，一步制浆是将熔融石英

5、料的细磨和配浆同时过程中，制品几乎没有收缩，干燥后的坯体气孔率在进行，两步制浆是先将熔融石英原料磨成细粉然后再#&4-$64，耐压强度可达$’89:以上。配制泥浆。%6)烧成：熔融石英在#$’’7以上时会转化为方影响泥浆性能的指标主要有：泥浆的粒度组成，泥石英；另外，硅胶脱水困难以及产生的水蒸气对烧成有浆的密度，流动性与12值等。泥浆的粒度组成，一般以不良影响，因此，烧成制度应是低温时缓慢升温，高温小于&!3的微粒在!’4-(’4为宜，这是因为小于时快速升温;使坯体在低温时充分脱水。烧成温度与保作者简介：吕锋%#,"$-)，男，硕士研究生，高级工程师.主要从事石英陶

6、瓷的研究.!"综述与述评!""#年第$期%总第&"#期’现代技术陶瓷温时间的长短，应根据熔融石英原料的纯度与泥浆的烧除，所以需对有机物开始热分解的温度，不同温度下粒度情况来决定。熔融石英原料很纯，杂质混入量少，的热分解速度及完全烧除的最高温度等进行研究，从烧成温度可高一点，石英玻璃纯度差，可低一点#$，!%。而制定合理的烧除工艺。对于不同尺寸、形状的零件需&(!注凝成型法采用相应的措施，这是保证坯体质量和提高生产率的石英陶瓷制备的注凝成型工艺是$&世纪’&年代重要环节#6%。以来出现的一种新的胶态成型工艺，是美国橡树岭国家实验室()**+,-.教授等首先发明的。其思

7、路是将$特性低粒度高固相体积分数的悬浮体，在催化剂和引发剂的作用下，使浓悬浮体中的有机单体交联聚合成三维!(&热性能网状结构，从而使悬浮体原位固化成型。此工艺设备简与一般陶瓷和耐火材料相比，石英陶瓷的优良物单，坯体强度高，收缩小，易制造复杂形状的零部件，是理性能是其特性之一，它不仅线胀系数和高温蠕变小，一种实用性强、应用前景广阔的成型工艺。而且热稳定性和耐“老化”性能好。通常石英陶瓷的线胀系数为&71683&9:从最近几年的应用情况看，陶瓷的注凝成型技术;<。较小线胀系数的石英陶瓷被认为最有实际应用价值，引起国内外陶瓷工作者的必然具有稳定的高温蠕变性。石英陶瓷的